改善真空冷冻干燥重组草莓脆片色泽和质构品质的方法与流程

 2021-04-11  312人浏览  鱼爪网

1.本发明涉及食品加工技术领域。更具体地说,本发明涉及一种改善真空冷冻干燥重组草莓脆片色泽和质构品质的方法。背景技术:2.近年来,真空冷冻果蔬脆片市场发展迅速。因其具有食用方便、营养健康、已于携带等优点,深受消费者青睐。真空冷冻干燥逐渐成为制备草莓脆片的绿色优质干燥方式。3.草莓是我国第一大浆果,草莓富含天然色素,其中天竺葵素‑3‑葡萄糖苷占到80‑90%,是草莓红色的主要呈色物质。天竺葵素‑3‑葡萄糖苷抗氧化性强,具有预防衰老、提高免疫力、降低血脂等多种健康功效。天竺葵素‑3‑葡萄糖苷容易受到光照、氧气等外界因素影响发生降解,特别是由于真空冷冻干燥红心苹果脆片具有酥松的多孔网络结构,比较面积巨大,这使得氧气、水分和光线更容易接触天竺葵素‑3‑葡萄糖苷,由此因天竺葵素‑3‑葡萄糖苷降解而引起的色泽褪变和功能性减弱成为富含天竺葵素‑3‑葡萄糖苷果蔬脆片贮藏过程难以解决的品质缺陷。长期以来,如何提高果蔬食品中天竺葵素‑3‑葡萄糖苷的稳定性困扰着食品产业,特别是果蔬脆片加工产业。4.另一方面,真空冷冻干燥天然果蔬脆片存在硬脆度较低、口感质构绵软的问题。究其原因一是果蔬原料自身组织结构的不均一性,二是果蔬细胞壁干物质含量较少,干燥后难以支撑果蔬脆片多孔网络结构的刚性。技术实现要素:5.本发明的一个目的是解决至少上述问题,并提供至少后面将说明的优点。6.本发明还有一个目的是提供一种改善真空冷冻干燥重组草莓脆片色泽和质构品质的方法,其巧妙地利用食品天然化合物之间的自发化学互作机制,设计了基于细胞壁多糖物质、原儿茶酸(3,4‑二羟基苯甲酸)和天竺葵素‑3‑葡萄糖苷的大小分子相互作用的天竺葵素‑3‑葡萄糖苷自发稳态化工艺,同时利用质构重组、充气、冻融处理等物理手段精准调控冰晶大小和产品孔隙特征,创制了一种全新的重组草莓脆片,有效解决了产品天竺葵素‑3‑葡萄糖苷贮藏期不稳定,产品硬脆度不高的问题。7.为了实现根据本发明的这些目的和其它优点,提供了一种改善真空冷冻干燥重组草莓脆片色泽和质构品质的方法,其包括以下步骤:8.步骤一、将草莓破碎得草莓浆,草莓浆与果胶、原儿茶酸混合均匀,并调节ph至3.0~3.8得物料a;其中,草莓浆与果胶的质量比为1:0.02~0.08,物料a中原儿茶酸的质量浓度为0.1~1.0g/kg;9.步骤二、将物料a倒入模具托盘,置于‑18℃的冷库中进行冻融处理得块状物料b;10.步骤三、在物料b表面涂覆一层壳聚糖得物料c;11.步骤四、将物料c置于真空冷冻干燥箱内干燥,然后充氮包装即得草莓脆片。12.优选的是,所述的改善真空冷冻干燥重组草莓脆片色泽和质构品质的方法,步骤一中,将草莓破碎得草莓浆具体为:选取成熟度均一、无病虫害的草莓洗净,并通过振动筛沥干水分后与苹果皮渣混合,然后置于打浆机中打浆得草莓浆,草莓浆中苹果皮渣的质量分数为5~10%。13.优选的是,所述的改善真空冷冻干燥重组草莓脆片色泽和质构品质的方法,步骤一中,将草莓破碎得草莓浆,草莓浆与果胶、原儿茶酸混合均匀,用柠檬酸调节ph至3.0~3.8得物料a。14.优选的是,所述的改善真空冷冻干燥重组草莓脆片色泽和质构品质的方法,步骤二具体为:将物料a均质后倒入模具托盘的模具凹槽内,置于‑18℃的冷库中,待物料a冻结后,调节冷库温度:每隔1h将冷库温度上调1℃,直至冷库温度调至‑4℃,保温3~6h后将冷库温度再次调至‑18℃,按上述冷库温度的调节方式,循环调节1~5次后保温1h取出模具托盘,从模具凹槽内取出块状物得物料b。15.优选的是,所述的改善真空冷冻干燥重组草莓脆片色泽和质构品质的方法,步骤三具体为:将物料b置于‑1~0℃的体积分数为30~50%的壳聚糖溶液中浸泡,2~5s后取出并置于‑40℃的托盘上重新放回‑18℃的冷库中冻结后取出即得物料c。16.优选的是,所述的改善真空冷冻干燥重组草莓脆片色泽和质构品质的方法,步骤四具体为:将物料c置于真空冷冻干燥箱内,其中真空干燥箱的冷阱温度‑50℃,冷冻干燥箱的置物盘的温度为0~70℃;待物料c的含水量降至7%以下时,将物料c从真空冷冻干燥箱内取出,进行充氮包装,即得草莓脆片。17.本发明至少包括以下有益效果:18.1、本发明首次公布了基于果胶结合原儿茶酸自发化学稳态化的天竺葵素‑3‑葡萄糖苷护色工艺;通过精心设计基于食品大小分子相互作用的稳态化机制,加上物理氧气阻隔技术,显著提高了产品贮藏期间天竺葵素‑3‑葡萄糖苷的稳定性。具体来说,该方案利用低甲酯化度果胶分子上丰富的羧基在其等电点以上带负电,天竺葵素‑3‑葡萄糖苷在等电点以下带正电,由此发生以静电作用为主,氢键和疏水作用为辅的相互结合;与此同时,利用小分子原儿茶酸苯环与天竺葵素‑3‑葡萄糖苷苯环发生非共价键“π‑π重叠”,从两面稳定了限制天竺葵素‑3‑葡萄糖苷的化学结构,使得b环受到空间位阻不能自由活动,同时限制了化学键的解离,大幅提高了天竺葵素‑3‑葡萄糖苷的化学稳定性;果胶、原儿茶酸均广泛存在于天然果蔬中,本发明利用可以从茶叶、咖啡下脚料等原料中大量提取的原儿茶酸作为护色物质,所制的食品不含人工合成食品添加剂,产品绿色天然;19.2、本发明通过对草莓块进行壳聚糖涂膜处理,在草莓脆片外围形成了一层果胶覆膜,该层涂膜可以有效阻隔氧气、水分的渗入,维持天竺葵素‑3‑葡萄糖苷分子周边的低氧、低水分活度环境,进一步抑制天竺葵素‑3‑葡萄糖苷的降解,有效改善贮藏期间天竺葵素‑3‑葡萄糖苷的降解问题;壳聚糖涂膜还可降低了草莓脆片的吸湿速率,缓解真空冷冻草莓脆片开袋后因快速吸潮而导致的酥脆性丧失问题;20.3、本发明采用缓冻结合冻融处理工艺,使冻结后草莓浆块中的冰晶继续生长,最终形成了较大颗粒冰晶;在冻干过程中,冻结果块外围大颗粒冰晶升华后可形成更大的孔隙率,这些孔隙在进一步可提高干燥速率的同时;更重要的,这种通过物理作用调节冰晶大小的工艺可精准调控冻干果蔬脆片的多孔网络结构,获得具有更大孔隙和更厚孔隙壁的疏松孔隙结构,由此获得更佳酥脆的口感;21.4、本发明通过加入苹果皮渣膳食纤维,提高了产品的共融点,使得产品可以在更高的温度下升华,加上冻融处理形成的较大孔隙结构有利于水蒸气外散,综合作用可大幅节省干燥时间和生产能耗。22.本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现,部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。具体实施方式23.下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。24.应当理解,本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。25.需要说明的是,下述实施方案中所述实验方法,如无特殊说明,均为常规方法,所述试剂和材料,如无特殊说明,均可从商业途径获得。26.<实施例1>27.一种改善真空冷冻干燥重组草莓脆片色泽和质构品质的方法,其包括以下步骤:28.预处理:选取成熟度均一、无病虫害的草莓洗净,并通过振动筛沥干水分;29.混合、打浆:将草莓与苹果皮渣混合,然后置于打浆机中打浆得草莓浆,草莓浆中苹果皮渣的质量分数为5%;。30.调配:向草莓浆中添加低酯果胶和原儿茶酸(3,4‑二羟基苯甲酸),并加入柠檬酸调节ph至3.0得物料a,其中,草莓浆与果胶的质量比为1:0.02,物料a中原儿茶酸的质量浓度为0.1g/kg;31.均质:将物料a进行均质;32.再造型:将均质后的物料a倒入模具托盘的模具凹槽中;33.冻结:将模具托盘置于‑18℃的冷库中,缓慢冻结;34.冻融处理:调节冷库温度:每隔1h将冷库温度上调1℃,直至冷库温度调至‑4℃,保温3~6h后将冷库温度再次调至‑18℃,保温1h取出模具托盘,从模具凹槽内取出块状物得物料b;该步骤的目的在于使冻结的草莓块中冰晶持续生长,形成较大颗粒冰晶;35.涂膜:将物料b置于‑1℃的体积分数为30%的壳聚糖溶液中浸泡,2s后取出并置于‑40℃的托盘上重新放回‑18℃的冷库中冻结后取出即得物料c;36.真空冷冻干燥:将物料c置于真空冷冻干燥箱内,其中真空干燥箱的冷阱温度‑50℃,冷冻干燥箱的置物盘的温度为0℃;37.充氮包装:待物料c的含水量降至7%以下时,将物料c从真空冷冻干燥箱内取出,进行充氮包装,即得草莓脆片。充氮包装后的产品至于阴凉、干燥场所贮藏。38.<实施例2>39.一种改善真空冷冻干燥重组草莓脆片色泽和质构品质的方法,其包括以下步骤:40.预处理:选取成熟度均一、无病虫害的草莓洗净,并通过振动筛沥干水分;41.混合、打浆:将草莓与苹果皮渣混合,然后置于打浆机中打浆得草莓浆,草莓浆中苹果皮渣的质量分数为10%;。42.调配:向草莓浆中添加低酯果胶和原儿茶酸(3,4‑二羟基苯甲酸),并加入柠檬酸调节ph至3.8得物料a,其中,草莓浆与果胶的质量比为1:0.08,物料a中原儿茶酸的质量浓度为1.0g/kg;43.均质:将物料a进行均质;44.再造型:将均质后的物料a倒入模具托盘的模具凹槽中;45.冻结:将模具托盘置于‑18℃的冷库中,缓慢冻结;46.冻融处理:调节冷库温度:每隔1h将冷库温度上调1℃,直至冷库温度调至‑4℃,保温6h后将冷库温度再次调至‑18℃,按上述冷库温度的调节方式,循环调节5次(使得冻结的草莓块于‑18℃到‑4℃波动5个循环,每个循环中冷库温度到达到‑4℃时停留6h)后保温1h取出模具托盘,从模具凹槽内取出块状物得物料b;该步骤的目的在于使冻结的草莓块中冰晶持续生长,形成较大颗粒冰晶;47.涂膜:将物料b置于0℃的体积分数为50%的壳聚糖溶液中浸泡,5s后取出并置于‑40℃的托盘上重新放回‑18℃的冷库中冻结后取出即得物料c;48.真空冷冻干燥:将物料c置于真空冷冻干燥箱内,其中真空干燥箱的冷阱温度‑50℃,冷冻干燥箱的置物盘的温度为70℃;49.充氮包装:待物料c的含水量降至7%以下时,将物料c从真空冷冻干燥箱内取出,进行充氮包装,即得草莓脆片。充氮包装后的产品至于阴凉、干燥场所贮藏。50.<实施例3>51.一种改善真空冷冻干燥重组草莓脆片色泽和质构品质的方法,其包括以下步骤:52.预处理:选取成熟度均一、无病虫害的草莓洗净,并通过振动筛沥干水分;53.混合、打浆:将草莓与苹果皮渣混合,然后置于打浆机中打浆得草莓浆,草莓浆中苹果皮渣的质量分数为8%;。54.调配:向草莓浆中添加低酯果胶和原儿茶酸(3,4‑二羟基苯甲酸),并加入柠檬酸调节ph至3.4得物料a,其中,草莓浆与果胶的质量比为1:0.05,物料a中原儿茶酸的质量浓度为0.5g/kg;55.均质:将物料a进行均质;56.再造型:将均质后的物料a倒入模具托盘的模具凹槽中;57.冻结:将模具托盘置于‑18℃的冷库中,缓慢冻结;58.冻融处理:调节冷库温度:每隔1h将冷库温度上调1℃,直至冷库温度调至‑4℃,保温5h后将冷库温度再次调至‑18℃,按上述冷库温度的调节方式,循环调节3次(使得冻结的草莓块于‑18℃到‑4℃波动3个循环,每个循环中冷库温度到达到‑4℃时停留5h)后保温1h取出模具托盘,从模具凹槽内取出块状物得物料b;该步骤的目的在于使冻结的草莓块中冰晶持续生长,形成较大颗粒冰晶;59.涂膜:将物料b置于‑0.5℃的体积分数为40%的壳聚糖溶液中浸泡,4s后取出并置于‑40℃的托盘上重新放回‑18℃的冷库中冻结后取出即得物料c;60.真空冷冻干燥:将物料c置于真空冷冻干燥箱内,其中真空干燥箱的冷阱温度‑50℃,冷冻干燥箱的置物盘的温度为35℃;61.充氮包装:待物料c的含水量降至7%以下时,将物料c从真空冷冻干燥箱内取出,进行充氮包装,即得草莓脆片。充氮包装后的产品至于阴凉、干燥场所贮藏。62.<对比例1>63.一种改善真空冷冻干燥重组草莓脆片色泽和质构品质的方法,与实施例3的不同在于,调配步骤中草莓浆中加入柠檬酸调ph至3.4得物料a;即物料a中不加入果胶和原儿茶酸,其余条件和参数同实施例3。64.<对比例2>65.一种改善真空冷冻干燥重组草莓脆片色泽和质构品质的方法,与实施例3的不同在于,调配步骤中物料a中不加入果胶,其余条件和参数同实施例3。66.<对比例3>67.一种改善真空冷冻干燥重组草莓脆片色泽和质构品质的方法,与实施例3的不同在于,调配步骤中物料a中不加入原儿茶酸,其余条件和参数同实施例3。68.<对比例4>69.一种改善真空冷冻干燥重组草莓脆片色泽和质构品质的方法,与实施例3的不同在于,调配步骤中用黄酮代替原儿茶酸,物料a中黄酮的质量浓度为0.1~1.0g/kg,其余条件和参数同实施例3。70.<对比例5>71.一种改善真空冷冻干燥重组草莓脆片色泽和质构品质的方法,与实施例3的不同在于,调配步骤中用咖啡酸代替原儿茶酸,物料a中咖啡酸的质量浓度为0.1~1.0g/kg,其余条件和参数同实施例3。72.<对比例6>73.一种改善真空冷冻干燥重组草莓脆片色泽和质构品质的方法,与实施例3的不同在于,物料a经过冻结步骤后缓慢冻结,直接进入涂膜步骤,即无冻融处理步骤;其余条件和参数同实施例3。74.<对比例7>75.一种改善真空冷冻干燥重组草莓脆片色泽和质构品质的方法,与实施例3的不同在于,将物料b直接置于真空冷冻干燥箱内进行真空冷冻干燥,即不经过涂膜步骤;其余条件和参数同实施例3。76.<对比例8>77.一种改善真空冷冻干燥重组草莓脆片色泽和质构品质的方法,与实施例3的不同在于,步骤混合、打浆步骤中,直接将草莓置于打浆机中进行打浆得草莓浆,即不加入苹果皮渣,其余条件和参数同实施例3。78.<对比例9>79.一种改善真空冷冻干燥重组草莓脆片色泽和质构品质的方法,其包括以下步骤:80.预处理:选取成熟度均一、无病虫害的草莓洗净,并通过振动筛沥干水分;81.打浆:将草莓置于打浆机中打浆、均质得物料a;82.真空冷冻干燥:将物料a置于真空冷冻干燥箱内,其中真空干燥箱的冷阱温度‑50℃,冷冻干燥箱的置物盘的温度为35℃;83.充氮包装:待物料a的含水量降至7%以下时,将物料a从真空冷冻干燥箱内取出,进行充氮包装,即得草莓脆片。充氮包装后的产品至于阴凉、干燥场所贮藏。84.<试验例>85.1、检测本发明实施例1~3和对比例1~9制备得到的草莓脆片的品质:86.1.1、草莓脆片中天竺葵素‑3‑葡萄糖苷保留率测定87.采用高效液相色谱‑质谱联用hplc‑ms法测定样品中总花青素含量。使用2%盐酸甲醇溶液提取样品中的天竺葵素‑3‑葡萄糖苷,过滤后使用液相法测定。通过标准品获得的标准曲线计算天竺葵素‑3‑葡萄糖苷含量和保留率。88.1.2、草莓脆片的色差值的测定89.采用色彩色差仪测定果蔬脆片的色泽,本实验用△l、△a、△b、△e值代表被测样品的色泽(l、a、b)与鲜样的(l*、a*、b*)的色差值。△e计算方法如下:[0090][0091]式中,l、l*分别为鲜果和干燥后脆片的明度值;a、a*分别是鲜果和干燥后脆片的红绿值;b和b*分别是鲜果和干燥后脆片的黄蓝值;δl为总色差值。[0092]1.3、草莓脆片中膳食纤维含量测定[0093]采用《gb/t 5009.88‑2008食品中膳食纤维的测定》中的称重法测定膳食纤维含量。[0094]1.4、共融点测定[0095]采用电阻法测定物料共融点。将果浆置于‑40℃条件下完全冻结,然后逐步升高温度。期间使用电阻仪持续检测物料的电阻,当电阻开始呈现急速减小时的温度即为物料的共融点。[0096]1.5、孔隙特征分析[0097]采用微‑ct扫描进行,采用微‑ct自带分析软件分析后获得的草莓脆片的内部平均孔隙直径和孔隙壁厚。[0098]1.6、硬脆度的测定[0099]用ta‑xt2i/50型物性测定仪测定,选取形状、大小相近的草莓脆片进行质构测定。从包装中迅速取出样品后,用物性测定仪做削切试验,重复10次,最后取平均值。脆度用测试产生峰数的多少来表示,单位为“个”。测试数值在一定范围内呈正相关增长,峰数越多,则产品的酥脆度越好,反之则产品的酥脆度越差。[0100]1.7、保质期判定[0101]将包装后的草莓脆片至于25℃条件下贮藏,跟踪产品品质,以产品天竺葵素‑3‑葡萄糖苷降解50%以上,或者a值下降20%以上作为保质期终点。[0102]2、检测结果分析[0103]本发明实施例1~3和对比例1~9的检测结果如表1所示:[0104]表1检测结果[0105][0106]由表1可知,相较于常规技术对比例9,本发明实施例1~3得到的草莓脆片的天竺葵素‑3‑葡萄糖苷的保留率均高达90%以上,色差较小,膳食纤维的含量较高,且具有较高的平均孔隙直径和评价壁厚,脆度也达到了45以上,保质期长达18个月,由此说明本发明创制了一种全新的重组草莓脆片,有效解决了产品天竺葵素‑3‑葡萄糖苷贮藏期不稳定,产品硬脆度不高的问题。[0107]比较实施例3与对比例1~5的数据可知,本发明在草莓浆中加入果胶和原儿茶酸,基于果胶结合原儿茶酸自发化学稳态化的天竺葵素‑3‑葡萄糖苷护色工艺;通过精心设计基于食品大小分子相互作用的稳态化机制,加上物理氧气阻隔技术,显著提高了产品贮藏期间天竺葵素‑3‑葡萄糖苷的稳定性。[0108]比较实施例3与对比例6的数据可知,本发明采用缓冻结合冻融处理工艺,使冻结后草莓浆块中的冰晶继续生长,最终形成了较大颗粒冰晶;在冻干过程中,冻结果块外围大颗粒冰晶升华后可形成更大的孔隙率,这些孔隙在进一步可提高干燥速率的同时;更重要的,这种通过物理作用调节冰晶大小的工艺可精准调控冻干果蔬脆片的多孔网络结构,获得具有更大孔隙和更厚孔隙壁的疏松孔隙结构,由此获得更佳酥脆的口感;[0109]比较实施例3与对比例7的数据可知,本发明通过对草莓块进行壳聚糖涂膜处理,在草莓脆片外围形成了一层果胶覆膜,该层涂膜可以有效阻隔氧气、水分的渗入,维持天竺葵素‑3‑葡萄糖苷分子周边的低氧、低水分活度环境,进一步抑制天竺葵素‑3‑葡萄糖苷的降解,有效改善贮藏期间天竺葵素‑3‑葡萄糖苷的降解问题;壳聚糖涂膜还可降低了草莓脆片的吸湿速率,缓解真空冷冻草莓脆片开袋后因快速吸潮而导致的酥脆性丧失问题;[0110]比较实施例3与对比例8的数据可知,本发明通过加入苹果皮渣膳食纤维,提高了产品的共融点,使得产品可以在更高的温度下升华,加上冻融处理形成的较大孔隙结构有利于水蒸气外散,综合作用可大幅节省干燥时间和生产能耗。[0111]这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。[0112]尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节。

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